Opis
Integracja szeregowych połączeń punkt-punkt z siecią EtherCAT jest realizowana efektywnie przez moduł interfejsu szeregowego Beckhoff EL6021, który zapewnia wysokowydajną ścieżkę komunikacyjną dla urządzeń RS422 i RS485. Jako jednokanałowy terminal komunikacyjny urządzenie to umożliwia bezpośrednie, izolowane podłączenie urządzeń szeregowych do zdecentralizowanej architektury sterowania. Dzięki transmisji pełnodupleksowej lub półdupleksowej za pośrednictwem zrównoważonej sygnalizacji różnicowej gwarantuje niezawodny transfer danych nawet w środowiskach narażonych na silne zakłócenia elektromagnetyczne. Urządzenie całkowicie pomija lokalną konfigurację adresów, umożliwiając parametryzację wszystkich zmiennych funkcjonalnych i zachowań protokołu za pośrednictwem nadrzędnego systemu PLC.
Cechy
-
Elastyczne standardy szeregowe: Oferuje wybieralny interfejs sprzętowy RS422 lub RS485 konfigurowany bezpośrednio za pomocą oprogramowania.
-
Konfigurowalne szybkości transmisji: Obsługuje wiele szybkości transmisji od 2400 do 115 200 bodów, zapewniając szeroką kompatybilność.
-
Solidna architektura buforów: Wbudowany bufor odbiorczy 864 bajty i bufor nadawczy 128 bajtów zapobiegają utracie danych podczas szczytowego obciążenia przetwarzania.
-
Izolacja galwaniczna: Zapewnia izolację elektryczną 500 V między wewnętrzną logiką E-bus a zewnętrznymi liniami sygnałowymi.
-
Przyłącze sprężynowe: Wykorzystuje styki zacisków uruchamiane sprężyną, zapewniające niezawodne połączenia przewodów odporne na silne wibracje.
-
Kompaktowa konstrukcja: Standardowa szerokość 12 mm optymalizuje wykorzystanie miejsca montażowego w szafach sterowniczych o dużej gęstości upakowania.
Zastosowania
-
Integracja skanerów kodów kreskowych i RFID: Strumieniowe przesyłanie danych szeregowych w czasie rzeczywistym ze sprzętu skanującego stosowanego w logistyce bezpośrednio do sterownika PLC.
-
Przemysłowe systemy wagowe: Łączenie wag cyfrowych, ogniw obciążnikowych i terminali wagowych za pośrednictwem izolowanego interfejsu RS485.
-
Sterowanie napędami VFD i serwonapędami: Punkt-punktowa dystrybucja poleceń sieci RS485 do wielopunktowych sterowników silników.
-
Sieci czujników środowiskowych: Gromadzenie parametrów z rozproszonych zespołów przetworników klimatu, ciśnienia i temperatury.
Specyfikacja techniczna
| Producent |
Beckhoff |
| Numer modelu / numer artykułu |
EL6021 |
| Standard interfejsu |
1 x RS422 / RS485 |
| Kanały transmisji danych |
TxD i RxD, pełny / półdupleks |
| Szybkości transmisji danych |
2400 do 115 200 bodów (domyślnie: 9600 bodów, 8 bitów danych, bez parzystości, 1 bit stopu) |
| Impedancja linii |
120 omów |
| Maksymalna długość kabla |
Około 1000 m, skrętka dwużyłowa |
| Źródło zasilania |
Przez E-bus (bez zewnętrznych styków zasilania) |
| Pobór prądu (E-bus) |
Zwykle 170 mA |
| Izolacja elektryczna |
500 V (E-bus / napięcie sygnału) |
| Bufor danych |
Bufor odbiorczy 864 bajty, bufor nadawczy 128 bajtów |
| Wymiary obudowy (W x H x D) |
12 mm x 100 mm x 68 mm |
| Przekrój przewodu (jednożyłowy/wielodrutowy) |
0,08 do 2,5 mm2 (AWG 28 do 14) |
| Przekrój przewodu (z tulejką) |
0,14 do 1,5 mm2 (AWG 26 do 16) |
| Długość odizolowania |
8–9 mm |
| Temperatura pracy |
-25 do +60 stopni Celsjusza |
| Temperatura przechowywania |
-40 do +85 stopni Celsjusza |
| Wilgotność względna |
95 procent, bez kondensacji |
| Dopuszczenia i oznaczenia |
CE, UL, ATEX, IECEx, cFMus |
| Masa urządzenia |
55 g |
| Kraj pochodzenia |
Niemcy |
| Masa wysyłkowa (obliczona) |
0,15 kg |
| Wymiary opakowania (obliczone) |
150 mm × 120 mm × 45 mm |
Połączenia i interfejsy
| Pin terminala |
Przyporządkowanie w trybie RS422 |
Przyporządkowanie w trybie RS485 |
| 1 |
RxD+ (dodatni sygnał danych odbieranych) |
RxD/TxD-B (dodatni sygnał danych) |
| 5 |
RxD- (ujemny sygnał danych odbieranych) |
RxD/TxD-A (ujemny sygnał danych) |
| 2 |
TxD+ (dodatni sygnał danych nadawanych) |
Nieużywane |
| 6 |
TxD- (ujemny sygnał danych nadawanych) |
Nieużywane |
| 3 |
GND (masa sygnałowa) |
GND (masa sygnałowa) |
| 7 |
Ekran |
Ekran |
| 4 / 8 |
Punkty podłączenia ekranu |
Punkty podłączenia ekranu |
Wnioski z praktyki inżynierskiej
Modele alternatywne i zgodność
Moduł oferuje identyczne mapowanie programowe jak wersja ES6021. EL6021 jest wyposażony we wbudowane zaciski sprężynowe, natomiast ES6021 zapewnia wymienne listwy zaciskowe, umożliwiające szybką wymianę fizyczną. Podczas wymiany starszych wersji tego modułu w TwinCAT sprawdź zgodność wersji opisu urządzenia XML, aby zapewnić prawidłowe mapowanie struktury PDO (Process Data Object).
Typowe problemy aplikacyjne i uwagi inżynierskie
Aby zapobiec utracie danych w długich pętlach RS485, wewnętrzny rezystor terminujący 120 omów musi być aktywny na fizycznych końcach linii. Częstym błędem inżynierskim jest pomijanie czasów cyklu sterownika PLC; jeśli częstotliwość skanowania PLC jest znacznie niższa niż czas transmisji przychodzącego bloku danych szeregowych, wewnętrzny bufor odbiorczy o pojemności 864 bajtów przepełni się, powodując błędy bufora w słowie statusowym. Uruchamiaj zadania przetwarzania danych szeregowych równolegle z szybkością napływu danych.
Wskazówki dotyczące uruchamiania i okablowania
Terminacja linii dla tego modułu jest konfigurowana wyłącznie programowo za pośrednictwem katalogu CoE (CAN over EtherCAT), indeks 0x8000. Upewnij się, że ekranowany przewód RS485/RS422 jest bezpośrednio uziemiony do zacisku uziemienia szyny DIN. Nieekranowane linie szeregowe prowadzone równolegle do przewodów falownika o dużym prądzie mogą powodować przerwy w komunikacji lub uszkodzenie rejestrów sum kontrolnych.
Wytyczne dotyczące instalacji
KRYTYCZNE OSTRZEŻENIE: Odłącz główne i pomocnicze źródła zasilania przed rozpoczęciem instalacji, demontażu lub wykonywania okablowania terminali. Brak odłączenia zasilania całego zespołu szafy sterowniczej może prowadzić do ciężkiego porażenia prądem, uszkodzenia magistrali systemowej lub natychmiastowego uszkodzenia modułu logicznego.
1
Ustaw moduł obok istniejących terminali EtherCAT na standardowej szynie DIN 35 mm. Zamocuj go za pomocą zintegrowanego podwójnego gniazda i połączenia ustalającego.
2
Zamocuj moduł na szynie, aż pomarańczowy zatrzask bezpiecznie zatrzaśnie się na kołnierzu szyny.
3
Odizoluj przewód na długości 8–9 mm. Uruchom wewnętrzny zacisk sprężynowy, wciskając płaski śrubokręt w szczelinę zwalniającą terminala.
4
Włóż odizolowany przewód do okrągłego otworu wejściowego, wyjmij śrubokręt, aby zablokować przewód na miejscu, i sprawdź siłę mechanicznego zacisku terminala.